Задаволены
Хоць тыя растравыя файлы малюнкаў, якія напаўняюць нашы кампутары і жыцці, часцей за ўсё выкарыстоўваюцца для адлюстравання малюнкаў, але для мастака CG карысна мець яшчэ адну перспектыву - больш выгадную. І з гэтага пункту гледжання растравы малюнак, па сутнасці, уяўляе сабой набор дадзеных, арганізаваных у пэўную структуру, калі быць больш канкрэтным - табліцу, запоўненую лічбамі (матрыца, матэматычна кажучы).
Лік у кожнай ячэйцы табліцы можа быць выкарыстаны для прадстаўлення колеру, і менавіта так ячэйка становіцца пікселем, што азначае "элемент малюнка". Існуе шмат спосабаў лікавага кадавання колераў. Напрыклад, (напэўна, самая простая), каб дакладна вызначыць адпаведнасць колькасці і колеру для кожнага значэння, г.зн. 3 азначае цёмна-чырвоны колер, 17 - бледна-зялёны і гэтак далей. Гэты метад часта выкарыстоўваўся ў старых фарматах, такіх як .gif, паколькі дазваляў атрымліваць пэўныя перавагі ў памерах за кошт абмежаванай палітры.
Іншы спосаб (найбольш распаўсюджаны) - выкарыстоўваць бесперапынны дыяпазон ад 0 да 1 (а не 255!), Дзе 0 азначае чорны колер, 1 - белы, а лічбы паміж імі абазначаюць адценні шэрага колеру адпаведнай асветленасці. Такім чынам мы атрымліваем лагічны і элегантна арганізаваны спосаб прадстаўлення манахромнага малюнка з дапамогай растравага файла.
Тэрмін "манахромны" бывае больш прыдатным, чым "чорна-белы", паколькі адзін і той жа набор дадзеных можа быць выкарыстаны для адлюстравання градацый ад чорнага да любога іншага колеру ў залежнасці ад прылады вываду - як і многія старыя маніторы былі чорна-зялёнымі а не чорна-белы.
Аднак гэтую сістэму можна лёгка распаўсюдзіць на поўнакаляровы корпус простым рашэннем - кожная ячэйка табліцы можа ўтрымліваць некалькі нумароў, і зноў існуе некалькі спосабаў апісання колеру з некалькімі (звычайна трыма) нумарамі, кожны ў 0-1 асартымент. У мадэлі RGB яны абазначаюць колькасць чырвонага, зялёнага і сіняга святла, у HSV - адценне, насычанасць і яркасць. Але жыццёва важна адзначыць, што гэта ўсё яшчэ не што іншае, як лічбы, якія кадуюць пэўны сэнс, але не павінны трактавацца такім чынам.
Лагічная адзінка
Зараз дазвольце перайсці да таго, чаму піксель не з'яўляецца квадратам: гэта таму, што табліца, якая і ёсць растравы малюнак, кажа нам, колькі элементаў у кожным радку і слупку, у якім парадку яны размешчаны, але нічога пра тое, якую форму ці нават якая іх прапорцыя.
Мы можам сфармаваць малюнак з дадзеных у файле рознымі спосабамі, не абавязкова з дапамогай манітора, што з'яўляецца толькі адным з варыянтаў прылады вываду. Напрыклад, калі мы возьмем наш файл выявы і распаўсюдзім на нейкай паверхні каменьчыкі памераў, прапарцыйных значэнням пікселяў - мы ўсё роўна сфармуем аднолькавы малюнак.
І нават калі мы возьмем толькі палову калон, але даручым сабе выкарыстоўваць камяні ў два разы шырэй для размеркавання - у выніку ўсё роўна будзе адлюстравана прынцыпова тая ж карціна з правільнымі прапорцыямі, у якой адсутнічае палова гарызантальных дэталяў.
«Інструктаваць» - ключавое слова тут. Гэтая інструкцыя называецца суадносінамі пікселяў, якая апісвае розніцу паміж дазволам выявы (колькасцю радкоў і слупкоў) і прапорцыямі. Гэта дазваляе захоўваць кадры, расцягнутыя альбо сціснутыя гарызантальна, і выкарыстоўваецца ў пэўных фарматах відэа і фільмаў.
Зараз пагаворым пра дазвол - ён паказвае максімальную колькасць дэталяў, якія можа змяшчаць малюнак, але нічога не кажа пра тое, колькі на самой справе змяшчае. Дрэнна сфакусаваная фатаграфія не можа быць палепшана незалежна ад таго, колькі пікселяў мае датчык камеры. Сапраўды гэтак жа, павелічэнне лічбавага малюнка ў Photoshop альбо любым іншым рэдактары павялічыць дазвол, не дадаючы да яго ніякіх дэталяў і якасці - лішнія радкі і слупкі будуць проста запоўнены інтэрпаляванымі (усреднеными) значэннямі першапачаткова суседніх пікселяў.
Падобным чынам параметр PPI (пікселяў на цалю, які звычайна называюць DPI - кропак на цалю) з'яўляецца толькі інструкцыяй, якая ўстанаўлівае адпаведнасць паміж дазволам файла выявы і фізічнымі памерамі вываду. І таму ІЦП сам па сабе практычна бессэнсоўны, не маючы ніводнага з гэтых двух.
Захоўванне карыстацкіх дадзеных
Вяртаючыся да лічбаў, якія захоўваюцца ў кожным пікселі, вядома, яны могуць быць любымі, уключаючы так званыя нумары па-за дыяпазонам (значэнні вышэй за 1 і адмоўныя), і ў кожнай ячэйцы можа быць больш за тры лічбы. Гэтыя функцыі абмежаваныя толькі пэўным вызначэннем фармату файла і шырока выкарыстоўваюцца ў OpenEXR для яго назвы.
Вялікай перавагай захоўвання некалькіх лічбаў у кожным пікселі з'яўляецца іх незалежнасць, бо кожны з іх можна вывучаць і апрацоўваць індывідуальна ў выглядзе манахромнага малюнка, які называецца Channel - альбо свайго роду субрастра.
Дадатковыя каналы да звычайных, якія апісваюць колеры, чырвоны, зялёны і сіні, могуць перадаваць рознай інфармацыі. Чацвёрты канал па змаўчанні - Alpha, які кадуе непразрыстасць (0 абазначае празрысты піксель, 1 азначае цалкам непразрысты). Глыбіня Z, нармалі, хуткасць (вектары руху), сусветнае становішча, аклюзія навакольнага асяроддзя, ідэнтыфікатары і ўсё астатняе, што вы маглі б прыдумаць, могуць захоўвацца альбо ў дадатковых, альбо ў асноўных RGB-каналах.
Кожны раз, калі вы нешта рэндэрыруеце, вы вырашаеце, якія дадзеныя ўключыць і дзе іх размясціць. Такім жа чынам вы вырашаеце пры складанні, як маніпуляваць дадзенымі, якімі валодаеце, для дасягнення жаданага выніку. Гэты лічбавы спосаб мыслення пра выявы мае першараднае значэнне і прынясе вам вялікую карысць у працы з візуальнымі эфектамі і графікай руху.
Перавагі
Прымяненне такога мыслення да вашай працы - пры выкарыстанні рэндэрных прапускаў і выкананні кампазітарскай працы - жыццёва важнае значэнне.
Напрыклад, асноўныя карэкцыі колеру - гэта не што іншае, як элементарныя матэматычныя аперацыі над значэннямі пікселяў, і прагляд іх вельмі важны для вытворчай працы. Акрамя таго, матэматычныя аперацыі, такія як складанне, адніманне або множанне, можна выконваць на значэннях пікселяў, а з такімі данымі, як "Звычайныя" і "Палажэнне", шмат якія інструменты 3D-зацянення можна імітаваць у 2D.
Словы: Дзяніс Казлоў
Дзяніс Казлоў - генеральны дырэктар групы з 15-гадовым досведам працы ў сферы кіно, тэлебачання, рэкламы, гульнявой сферы і адукацыі. У цяперашні час ён працуе ў Празе кіраўніком VFX. Гэты артыкул першапачаткова з'явіўся ў выданні 3D World 181.
